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运输属性

运输属性

团队声称第一款硅SpinFET

23 Aug 2007 哈米什约翰斯顿

美国的研究人员建立了第一硅旋转场效应晶体管(SpinFET),其使用施加的电压来控制旋转极化电子的电流。虽然这不是第一个SpinFET - 两年前使用碳纳米管建立了一个设备 - 它是第一个由硅制成的。该组件是朝第一商业“闪光”装置的一个重要步骤,该装置可以利用旋转 - 以及电子的电荷来存储和处理信息而不是传统晶体管(苹果。物理。吧。 91 072501)。

SpinFET由Biqin Huang and Ian Appelbaum作出的特拉华大学,以及Massachusetts的Cambridge Nanotech的杜威·蒙斯马制造,今年早些时候制作了一种运输电子10的自旋极化电流的方法µ通过一块硅。它们的新设备在这项工作中构建,利用了通过施加磁场通过硅通过硅的旋转方向来旋转自旋极化的方向。

设置了装置,使得进入硅的电流在一个方向上旋转偏振– “up”, 例如。当电子通过硅移动时,它们被暴露于磁场相对长的时间,因此经历了显着的旋转旋转。然而,如果沿行进方向施加电场,则电子更快地移动,在磁场中花费较少的时间并且较少旋转。

一旦电流遍历硅,它就会通过自旋滤波器,该旋转过滤器仅通过仍在向上方向上偏振的电流的一部分。结果,如果没有施加电场,则在收集器处检测到非常小的电流。然而,如果沿着硅施加电压以产生电场,则将更多的电流传递到收集器。在一个实验中,当电压从零增加到约3V时,收集器处的电流增加约7个倍数。

该装置类似于传统FET,因为它使用电场来控制输出电流。虽然它不是第一个SpinFET–这种荣誉转向基督徒SCHö瑞士巴塞尔大学的Nenberger和同事,他们两年前建造了一种基于碳纳米管的设备— Appelbaum told physicsworld.com. 他们的是由硅制成的第一个Spinfet。这是显着的,因为基于硅的浓缩镜素质应该与今天兼容’S商业芯片制作过程。

事实上,圣巴巴拉加州大学的Spintronics Pioneer David Awschalom告诉 physicsworld.com. 硅SpinFET是“推动从闪铜器中的实际应用转变的重要一步”.

然而,Appelbaum仍然谨慎,引用了两个在商业SpinFET成为现实之前留下的两个重要挑战。他们的设备基于“ballistic”通过薄磁性薄膜输送电子,从而导致大量的数十色涂布量的输出电流非常小。此外,它们的设备必须操作非常低的温度– about 85 K –这对于商业设备来说是不切实际的。“这种[温度]很容易增加大幅增加”, says Appelbaum, “但是,设计变化很可能是在室温下演示旋转运输所必需的”.

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